張草‧突觸漩渦 Zhangcao's Synaptic Eddy

這篇文章要寫起來，可以像籤文一般，分成上上、上中、中、下中、下下... 沒完沒了。不過，本人旨在讓人看電影時不至於丈二金剛，所以還是長話短說，點到為止就好。

這部電影中運用到許多時空觀念，其實頭尾的重要銜接點就是時空觀念。

什麼是時空？「時間–空間」也，英文真的有time-space一詞，為何時間和空間要相提並論？這得從空間理論說起。

「空間」有「維度」（dimension，日本人譯為「次元」），亦即可以被用來測量的基準有幾個。

「零度（維、次元）空間」就是「點」。

「一度（維、次元）空間」就是「線」，也就是「點所經過的痕跡」，有一個測量基準叫「長度」。

「二度（維、次元）空間」就是「平面」，也就是「線所經過的痕跡」，有兩個測量基準，長ｘ寬叫「面積」。

「三度（維、次元）空間」就是「立體」，也就是「平面所經過的痕跡」，有三個測量基準，長ｘ寬ｘ高叫「體積」。是啦，就是人們常說的3-D啦。

嘿嘿，四度空間呢？當然是「立體所經過的痕跡」，比如閣下你就是個立體（除非你是紙片人），你走過的路線該用什麼去記錄呢？是的，「時間」，第四維度就是時間，所以是長ｘ寬ｘ高ｘ時間。

等等，四度空間乘上時間是什麼意思？那麼不就「時間是空間的一部分」了嗎？電影中就引用了這句解釋四度空間最經典的話。

時間是空間的一部分，所以所有的「時空軌跡」都同時存在，比如說，你可以看見你的一個揮手動作的整個路徑，你的所有動作都被記錄在空間中，所以你媽媽可以輕易知道你剛才在房間做過什麼事！

時間–空間的連續紀錄，稱之「時空連續體」（time-space continuum），一如我們三度空間的人在二維（平面）上的電影膠卷，你可以想高一個維度想像一下... 四度空間的人要有三維膠卷，那誰可以觀察四度空間？

所以電影扯了一個「五度空間人」，隨便帶過去了。別問第五維度是什麼，科學家在理論物理學計算到了十一維度，但都是高於我們即有空間觀念的玩意兒，他們也答不出來，除非你是可以感受高於四度空間的生物吧，那大概只有佛陀了。

再離題一下，前篇提到「黑洞是球體」的觀念，電影中說是科學家為了解說方便（咱們三度空間人只能在二維的紙平面上畫圖），才講成二維觀念的「洞」的。解釋得好！

回到主題，電影最後的高潮就是時空連續體，不過主角看見的是「同一空間的時間連續」，可是這已然是電影史上首度呈現四度空間的樣貌（雖然仍是無法完全呈現）。

那麼，當時主角的時間線（timeline）是怎麼進行的呢？

我們三度空間人，只能感受到「當下」（at once）的時間，換句話說，我們能感受到的只有四度空間的「切面」（section）。

我們無法回到過去了的時間，也無法跳躍到未來，但我們的確在時間線上不斷往未來的方向前進，所以有一句名言：「我們每一個人都是時間的旅人。」（We are all time travellar.）這個比較文學，用科幻一點的譯法就是「我們都是時間旅行者」。

在我們看來，時間是單一方向的（只朝向未來）且均速的（不會變快變慢的），但在愛因斯坦的「狹義相對論」（Special Theory of Relativity）中，時間的速度是可以改變的！（是的，我們要回到上一篇的黑洞了）

方程式不多說了，總之，「物體速度越接近光速，時間會變得越長」，這叫「時間膨脹」，所以當物體以光速（大約每秒30萬公里）前進時，它的時間就變得無限長了，對於外界的觀察者以言，它根本是靜止的！

有人因此推論：地球的赤道轉得比兩極快，那麼赤道的時間是否進行得比較快？實驗證明：是！不過差別太太微小了，不用在意。

電影利用這一條定理玩了很多招數。

（一）主角向女兒解釋，由於進入黑洞時會被超強重力吸入，太空船速度太快，會令時間變慢，所以他若有機會回來，也可能女兒會跟他同齡了。這回答了我剛才自己提出的問題：主角的時間線變慢了。

（二）蟲洞另一端的宇宙有個中子星，其轉速太快，造成周遭時間有變緩現象，所以他們決定探測的第一顆行星，時間比較慢，一小時等於地球... 多少年哇？忘了。

（二）的延伸→由於時間較慢，一小時前剛罹難太空人所發出的訊號，地球上連續好幾年都收到，令他們誤判該星球沒問題。

當然，導演沒說那訊號應該是被拉長了的（比如30Hz會延長成1Hz），NASA理應會察覺有異樣。

導演也沒說，在狹義相對論下，物體接近光速時，它的質量會變大，長度也會變短。

有關中子星，電影還有一個妙用，它的重力很強，一如咱們的月球與地球比起來太大了，月球的重力也影響地球，所以滿月時海水會漲潮，因為被月球重力將海水吸來地球這一面了。同樣的，中子星全鄰近星球產生超級海潚，根本不可能產生生命。

好了，你讀完了，可以考慮一下該不該女朋友去看了。我建議你還是帶她去，然後用本文的粗淺知識對她吹牛，她就會佩服得你不得了，到時別忘了謝我。

呃，萬一她責罵你：「幹嘛帶我看這麼悶（＝看不懂）的片？我要出去（＝想上廁所）！」不要怪我，我警告過了。

ps. 嫌 Interstellar 太硬？（硬科幻）還有更硬的！整本書都是物理化學的 《The Martian》(by Andy Weir)，根本應該叫「科技小說」，由Ridley Scott （Yeah！）拍成電影，由 Matt Damon 主演（Yeah Yeah！），明年11月25日上映，到時你看著辦吧！